新能源汽車對(duì) “輕量化” 的追求日益嚴(yán)苛(每減重 10kg,續(xù)航可提升 2-3km),而傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 PCB 常因集成度低,需多塊板卡拼接(如驅(qū)動(dòng)板、采樣板、通信板),不僅占用空間(≥200cm²),還增加重量(≥500g);另一案例中,多板卡通過(guò)連接器拼接,故障點(diǎn)增加 5 個(gè),電機(jī)故障率從 0.5% 升至 3%,維修成本激增。隨著 800V 高壓平臺(tái)普及,電機(jī) PCB 還需集成更多功能,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)已難以為繼。
要實(shí)現(xiàn) “減重 + 降本 + 提可靠”,電機(jī)驅(qū)動(dòng) PCB 需走 “高密度集成” 路線:第一是8 層 HDI 工藝的多模塊合一。采用 8 層 2 階 HDI 工藝(盲孔 0.1mm,埋孔 0.15mm),將驅(qū)動(dòng)、采樣、通信模塊集成到單塊 PCB(面積≤150cm²),比傳統(tǒng)多板方案縮小 25%;通過(guò) “內(nèi)層布線 + 盲埋孔互聯(lián)”,減少表層線路擁堵,元件布局密度提升 40%—— 在 150cm² 空間內(nèi)可集成 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路、電流采樣電路(4-20mA)、CAN 總線通信電路,無(wú)需額外采樣板與通信板;支持 01005(0.4mm×0.2mm)超小型阻容元件與 BGA 封裝的 MCU(如英飛凌 AURIX,封裝 14mm×14mm),元件占用面積減少 60%。某車企通過(guò)集成優(yōu)化,電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)體積縮小 30%,重量降至 350g,電池容量無(wú)需縮減,續(xù)航提升 5km。
第二是功能電路的立體布局。利用 PCB 正反面與內(nèi)層空間,實(shí)現(xiàn)功能分區(qū):正面布置 IGBT、整流橋等功率元件(靠近散熱片,便于散熱);背面布置 MCU、電容、電阻等控制元件;內(nèi)層布置電源線路與接地銅箔,通過(guò)埋孔實(shí)現(xiàn)正反面元件互聯(lián),平面空間利用率提升至 90%;電流采樣電阻(合金電阻,精度 ±0.1%)直接布置在 IGBT 輸出端附近,采樣線路長(zhǎng)度≤3cm,減少信號(hào)衰減,采樣誤差從 ±0.5% 降至 ±0.2%。某測(cè)試顯示,立體布局后的 PCB,信號(hào)傳輸延遲從 100μs 降至 50μs,電機(jī)控制響應(yīng)更快。
第三是連接器的簡(jiǎn)化與集成。傳統(tǒng)多板方案需 5 個(gè)以上連接器,集成后僅需 1 個(gè)高壓連接器 + 1 個(gè)低壓連接器:高壓連接器采用 “一體化鎖扣式” 封裝(符合 ISO 16750-3 標(biāo)準(zhǔn)),同時(shí)承載 600V 高壓與 300A 電流;低壓連接器集成 CAN 通信、溫度采樣、喚醒信號(hào)接口,減少連接器數(shù)量 80%;連接器與 PCB 的焊點(diǎn)采用 “拖焊 + 紅膠填充” 工藝,焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度從 5N 提升至 15N,振動(dòng)后松動(dòng)率≤0.1%。某 SUV 通過(guò)連接器優(yōu)化,電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障點(diǎn)從 8 個(gè)減至 2 個(gè),故障率恢復(fù)至 0.3%。
針對(duì)電車電機(jī) PCB 的 “集成化、輕量化、高可靠” 需求,捷配推出高密度集成解決方案:集成用 8 層 2 階 HDI 工藝 + 01005 元件,單板集成驅(qū)動(dòng) / 采樣 / 通信,面積≤150cm²;布局支持正反面立體分區(qū) + 內(nèi)層互聯(lián),空間利用率≥90%;連接器簡(jiǎn)化為 2 個(gè)集成接口,故障點(diǎn)減少 80%。同時(shí),捷配的 PCB 通過(guò) IATF16949 車規(guī)認(rèn)證、JEDEC 高密度封裝測(cè)試,適配 800V 高壓平臺(tái)電機(jī)。此外,捷配支持 1-8 層 HDI 電機(jī) PCB 免費(fèi)打樣,48 小時(shí)交付樣品,批量訂單可提供集成度與重量?jī)?yōu)化方案,助力車企實(shí)現(xiàn)電車輕量化。